基于开普勒轨道的 LEO 卫星区域覆盖分析

低地球轨道（LEO）卫星正被考虑用于扩展传统地面蜂窝网络。终端用户可能无法优化卫星轨道与星座，但他们可以优化汇聚地面业务并与过顶卫星互联的地面站位置。此类优化需要卫星可见性模型，以判定给定地理位置的卫星何时对地面站可见。我们的模型假设理想开普勒轨道由六个轨道根数参数化来描述卫星运动。文中详细给出了开普勒轨道建模步骤，以便其他需要在三维空间中几何表示卫星轨迹或其在地球表面二维足迹的研究使用。定义了长期平均卫星可见时间（MTSV）度量来衡量给定地面站的卫星可见性。数值结果表明，地面站位置优化的效率依赖于卫星轨道及其他卫星可见性约束。当通过利用同一或不同轨道上多颗卫星的正交时分共享方案改善 MTSV 时，地面站位置优化尤为重要。假设其他性能指标（如地面站与卫星间链路容量）也可得出类似结论。